Öğrencinin ilkel asteroitlere ilişkin karşılaştırmalı analizi, daha ileri araştırmalar ve gelecekteki NASA görevleri için bağlam sağlar

UCF fizik doktora öğrencisi Brittany Harvison’un incelediği ilkel asteroitler, kendi kökenlerinin ve güneş sistemimizin milyarlarca yıllık tarihinin izlerini taşıyor.

Harvison, Erigone ilkel asteroit ailesinin 25 üyesinin spektral bileşimini analiz etmek ve güneş sistemimizin yaratılışına ilişkin anlayışımızdaki boşlukları doldurmaya yardımcı olmak için kızılötesi teleskop verilerini içeren bir kitaplığı inceledi.

Mars ve Jüpiter’in yörüngeleri arasında bulunan ana asteroit kuşağında yer alan Erigone asteroitlerine ilişkin veriler, UCF gezegen bilimcisi Noemí Pinilla-Alonso’nun ortak liderliğindeki PRIMitive Asteroit Spektroskopik Araştırma (PRIMASS) projesinin bir parçası olarak toplandı.

Harvison’un dergide yayınlanan çalışması İkarusgelecekteki araştırmaların temelini oluşturuyor ve bilim adamlarını asteroitlerin Dünya’ya su getirip getirmediği ve eğer öyleyse ne kadar su getirdiği sonucuna varmaya yaklaştırabilir.

Aynı zamanda Florida Uzay Enstitüsü’nde (FSI) araştırmacı olan Harvison, “Dünyanın, güneş sisteminin ilk zamanlarında, suyunun bir kısmını ilkel asteroitlerden almış olabileceğine dair teoriler var” diyor. “Bu teorilerin büyük bir kısmı, bu ilkel asteroitlerin Dünya’nın yoluna nasıl taşındığını anlamaktır. Dolayısıyla, bugün güneş sistemindeki ilkel asteroitleri keşfetmek, yıllar önce neler olup bittiğinin bir resmini çizmeye yardımcı olabilir.”

Erigone ailesindeki asteroitler de dahil olmak üzere bu kozmik gezginlerin bazılarında hidratlı silikatlar bulunuyor. Güneş sistemimiz boyunca hareket etmeye devam eden mevcut sulu cisimler, bize Dünya ile çarpışanlar hakkında daha fazla bilgi verebilir.

Bu, Harvison’un çalışmasının ele almayı umduğu birçok önemli sorudan biridir.

Harvison, “Temel olarak Erigone ve Polana asteroit ailelerine benzer ilkel asteroit ailelerinin olup olmadığını görmek istedik” diyor. “Bileşimlerini anlamak için yüzeyde ne tür minerallerin bulunduğunu incelemek için spektroskopiyi kullandık.”

Çalışmadan Harvison ve ortak yazarları, Erigone ve Polana ailelerinin yakın kızılötesinde birbirinden farklı olduğunu, ancak diğer ilkel ailelerin spektral dağılımlarında kendilerine özgü kırmızı renk düzeylerinin yanı sıra kendilerine özgü kırmızı renk düzeylerine sahip olduklarını gördüler. hidrasyon.

Başka bir deyişle, iç güneş sistemindeki ilkel aileler çeşitli kızarıklık ve hidrasyon gösterirler. Analiz ve karşılaştırma, bu ailelerin önerilen Erigone benzeri veya Polana benzeri gruplarla bağlantılı olmadığına dair kanıtlar göstererek, bunların nereye uyduğu konusunda daha önce kabul edilen teorilere meydan okuyor. Ayrıca, belirli bir asteroit (52246) Donaldjohanson’un da ait olduğu görülüyor. spektrumuna göre Erigone ailesine.

Tarihi bir araya getirmek

İlkel nesnelerin doğasını anlamanın önemi nedeniyle, çok sayıda uzay aracı, Ryugu’yu ziyaret eden, inceleyen ve örneklerini geri getiren JAXA’nın Hayabusa2’si ve NASA’nın OSIRIS-REx’i gibi ilkel asteroitleri hedef aldı. Bennusırasıyla.

Harvison, Bennu ve Ryugu’nun araştırmacıları ilkel asteroitleri daha fazla incelemeye ve bunların nereden geldiklerini anlamaya teşvik ettiğini söylüyor.

Harvison, Erigone’un PRIMASS verilerinden oluşan geniş kütüphanenin var olan ancak henüz üzerinde çalışılmamış son parçalarından biri olduğunu söylüyor. PRIMASS, asteroit kuşağındaki ilkel çarpışma aileleri arasındaki yüzey özelliklerinin çeşitliliğini anlamayı ve bunların bileşimlerini haritalamayı amaçlamaktadır.

Çarpışmalı asteroit ailesi, çarpışma nedeniyle daha büyük bir ana cismin parçalanmasından kaynaklandığına inanılan bir asteroit grubunu ifade eder. Çarpışan bir ailenin üyeleri, çarpışmadan önce parçası oldukları sağlam bedenin iç kısmı hakkında bilgi sağlar.

PRIMASS projesi, ana kuşaktaki ilkel asteroitlerin çarpışma ailelerini ve özellikle Bennu ve Ryugu gibi Dünya’ya yakın ilkel asteroitlerin kökeni olabilecekleri karakterize ediyor.

Erigone gibi çarpışan ailelerin incelenmesiyle elde edilen sonuçlar, güneş sistemimizin yaratılışını anlama çabamızın kritik bulmaca parçalarıdır.

“Daha geniş kapsam, Ryugu ve Bennu’nun muhtemelen kökenlerinin olduğu düşünülen ana asteroit kuşağının iç kısmındaki ilkel ailelere bakmaktı” diyor. “Erigone ailesi, bu bölgedeki ilkel asteroitler hakkında tam bağlam sağlamak ve diğer bilim adamlarının verileri analiz etmesine olanak sağlamak için PRIMASS kütüphanesine yerleştirilen bulmacanın son parçasıydı.”

Harvison’un araştırması, 2027’den 2033’e kadar sekiz Truva nesnesini (Jüpiter’in yörüngesinde hapsolmuş uzay kayaları) incelemeye geçmeden önce, 2025 Baharında kendi adını taşıyan uzay aracının (52246) Donaldjohanson’u ziyaret etmesini sağlayacak olan NASA Lucy misyonu için tamamlayıcı bağlam sağlıyor.

Geleceğe bakmak

Çalışmanın ortak yazarı FSI’da yardımcı bilim insanı olan Mário De Prá, araştırma asistanı ve Harvison’un eş danışmanı olarak görev yaptı. Ortak yazar Pinilla-Alonso, Harvison’un araştırma danışmanıdır ve Harvison’a araştırmasında yardımcı olmuştur.

Pinilla-Alonso, Harvison’a yardım etmekten ve onun gelişimini görmekten mutluluk duyduğunu söylüyor.

“Benim için süreci ve nihai sonucu görmek bir zevkti” diyor. “Pandemi sırasında, hepimiz evde çalışırken, burada UCF’de doktora derecesi almaya olan ilgisini ifade etmek için benimle iletişime geçti. Yaklaşık üç yıl sonra buradayız: harika bir iş çıkardı ve yapılacak daha çok şey var.” Gelmek.”

Pinilla-Alonso ve Harvison, Erigone ailesinin spektroskopisini kimsenin incelememiş olmasına şaşırdıklarını söylüyor.

Pinilla-Alonso, “Brittany bu projeye girdiğinde eksik olduğumuz bir bilginin olduğunu gördük” diyor.

“PRIMASS, iç kuşaktaki tüm ilkel ailelerin görünür ve yakın kızılötesi analizini tamamlamıştı ancak bir aile eksikti: Erigone. Bu çok önemliydi çünkü iç kuşağın öğrenilmesine son verecek olan aileydi. [asteroid] kemer aileleri. Doğru soruyu sorana veya gerekli araçlara sahip olana kadar bazen bu cevabı aramazsınız. Ancak bu durumda gözlemleri yaptık ve analiz etmemiz gerektiği açıktı.”

Bennu, Ryugu ve Erigone ile Polana ilkel asteroit ailelerinin incelenmesinden elde edilen bilgiler, gelecekteki James Webb Uzay Teleskobu gözlemleri ve NASA misyonları için bir sıçrama tahtası görevi görecek.

Pinilla-Alonso, “James Webb Uzay Teleskobu ile birlikte gelecek olan tüm bu yeni verilerle birlikte, çok heyecan verici zamanlar yaşıyoruz” diyor. “Gerçekten en büyük keşfin henüz gelmediğini düşünüyorum. Dünya’dan toplayabildiğimiz veriler sınırlı. Artık daha fazlasını öğrenmeye devam etmek için uzaydaki en iyi araca sahibiz.”

Pinilla-Alonso, Harvison ve FSI’daki diğer araştırmacıların JWST’yi bu yaz gibi erken bir zamanda Erigone ve diğer ilkel asteroitleri gözlemlemek ve yaklaşık iki yıllık bir süre boyunca toplanan spektrumları değerlendirmek için kullanmaya başlaması planlanıyor.

Harvison, analizlerine dayanarak bu ilkel asteroitlerin kökenlerini daha da fazla ortaya çıkarmayı sabırsızlıkla beklerken heyecanını koruyor.

Harvison, “Bu verilere bakarken ve milyonlarca kilometre uzaktaki bir şeyi incelerken büyük bir hayranlık duyuyorum” diyor. “Bu asteroitlerin yüzeyini inceleyerek milyarlarca yıl geriye bakabilir ve erken güneş sisteminin ilk yapısını ve bileşimini öğrenebiliriz. Bu beni her zaman heyecanlandıran bir şey olmuştur.”